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Propriedades do concreto endurecido Parte 1 Prof.ª Ana Carolina Marques Aula baseada no cap. 17 do livro Concreto: Ciência e Tecnologia – Isaía e no capítulo 3 do livro Concreto: microestrutura, propriedades e materiais – Mehta e Monteiro Concreto – Estado endurecido • Resistência – Definição: capacidade para resistir à tensão sem se romper. – Concreto: caracterizado pela sua resistência à compressão • Ensaio relativamente fácil. • Propriedade que pode ser relacionada com outras (ex.: módulo de elasticidade e resistência à tração) Concreto – Estado endurecido • Resistência – Comportamento do concreto => não linear - Zona de transição => apresenta grande quantidade de vazios Concreto – Estado endurecido • Resistência Falha => enfraquecimento localizado => aumento de tensão => incremento no tamanho da falha => propagação de fissuras Tração indireta Concreto – Estado endurecido • Relação resistência-porosidade – Influência das suas fases constituintes (sólidos, vazios e da zona de transição) • variam ao longo do tempo – Tensões iniciam-se nos macroporos ( > 50nm) • afetam a resistência e a permeabilidade da pasta – Ar incorporado => 50 < < 200µm – Ar aprisionado => pode chegar a 3mm Concreto – Estado endurecido • Relação resistência-porosidade – Ar incorporado • Aumenta a porosidade e reduz a resistência Fonte: Mehta e Monteiro (2008) Concreto – Estado endurecido • Fatores que influenciam na resistência – Propriedades dos componente • cimento agregados, aditivos e adições minerais – Proporcionamento dos componentes • relação água/cimento e relação agregado/cimento – Condições de cura e idade dos corpos de prova Concreto – Estado endurecido • Relação água/cimento – a/c < 0,38 =>hidratação máxima possível < 100% – Condições de adensamento => dificuldade para expulsar os vazios internos – Enfraquecimento progressivo da matriz causado pelo aumento da porosidade com o aumento da a/c. Concreto – Estado endurecido • Idade – Cimentos mais finos e com maiores teores de silicatos de cálcio (C3S e C2S) => apresentam maior resistência para menores idades. – NBR 6118 s = parâmetro que depende do tipo de cimento s = 0,38 para concreto de cimento CPIII e IV; s = 0,25 para concreto de cimento CPI e II; s = 0,20 para concreto de cimento CPV-ARI. Concreto – Estado endurecido • Agregados – Resistência do agregado é mais importante em concretos de alta resistência – Distribuição granulométrica – Forma e textura superficial Concreto – Estado endurecido • Tipo de cimento – Finura => quanto mais fino, maior velocidade de reação e maior ganho de resistência nas primeiras idades – Adições minerais (pozolana e escória) Concreto – Estado endurecido • Adições minerais e aditivos químicos – Adições minerais • Cinza volante, sílica ativa, a cinza de casca de arroz, escória granulada de alto-forno e o metacaulim. • Modificam a estrutura interna da pasta de cimento hidratada. • Efeitos: físico e químico – Físico: preencher vazios => aumento da densidade, refinar a estrutura de poros, melhora da zona de transição – Químico: reações com o hidróxido de cálcio Ca(OH)2, formando C-S-H Concreto – Estado endurecido • Adições minerais e aditivos químicos – Aditivos químicos • Podem ser usados para: aumento da trabalhabilidade, alteração dos tempos de pega, etc. • Resistência => alteração da relação a/c Resistência à compressão • Resistência à compressão (Normas): – NBR 5738 – moldagem e cura de corpos de prova cilíndricos e prismáticos – NBR 5739 – ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos de concreto – método de ensaio – NBR 12655 – Preparo, controle e recebimento – NBR 8953 – Concreto para fins estruturais Resistência à compressão • Fatores referentes ao procedimento de moldagem e ensaio – Tamanho dos corpos de prova e dimensão máxima do agregado graúdo • máx é grande se comparada às dimensões da forma => prejudica adensamento e distribuição uniforme das partículas • Aumento do coeficiente de variação Resistência à compressão • Fatores referentes ao procedimento de moldagem e ensaio – Condições de cura • Umidade => ganho de resistência com a hidratação do cimento (NBR5738 => cura úmida) • Temperatura => pode acelerar a pega e as reações de hidratação Resistência à compressão • Fatores referentes ao procedimento de moldagem e ensaio – Condições regularização do corpo de prova • Superfícies devem estar planas, paralelas e lisas para ensaio • Sistemas de capeamento colado (pastas ou argamassas de cimento ou enxofre) • Sistemas de capeamento não colados (neoprene) • Sistemas de desgaste mecânico (retificação) carregamento uniforme fck > 35MPa Resistência à compressão • Pode ser associada direta ou indiretamente com outras propriedades Fonte: Isaía (2011) Convencional Alta resistência Resistência à compressão • Resistência característica => valor adotado pelo projetista como base de cálculo, associado a um nível de confiança de 95% • NBR8953 => dois grupos de resistência para os concretos estruturais – Grupo I: C20 a C50 – Grupo II: C55 a C100 Resistência à tração • Existem três formas de ensaio: – Tração direta – Tração na flexão – Tração por compressão diametral Pouco usado => induzem tensões secundárias Resistência à tração • Resistência à tração na flexão (NBR12142) Fonte: Isaía (2011) Resistência à tração • Resistência à tração na flexão (NBR12421) Fonte: Autora Resistência à tração • Resistência à tração por compressão diametral (NBR 7222) – 7 a 10% da resistência à compressão Fonte: Isaía (2011) Resistência à tração • Resistência à tração por compressão diametral (NBR 7222) – 7 a 10% da resistência à compressão Fonte: Autora Fonte: Isaía (2011)
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